Con el BIM, ciencia-ficción en la construcción

La edición 2021 del European BIM Summit (EBS) se enfocó en la Construcción 4.0, entendiendo este concepto como la adaptación del término Industria 4.0 al sector de la construcción

La edición 2021 del European BIM Summit (EBS), organizada por el CAATEEB y celebrada el pasado octubre, se enfocó en la construcción 4.0, entendiendo este concepto como la adaptación del término Industria 4.0 al sector de la construcción. Este concepto se puede comprender mejor como el aprovechamiento de las nuevas tecnologías para elaborar sistemas industrializados con mejor productividad, utilizando el potencial digital para aportar, como consecuencia, un modelo de construcción sostenible.

Como indicó Rafael Capdevila, project leader del congreso internacional, aprovechando que el BIM ya está prácticamente maduro, la edición se propuso remover conciencias con la confirmación de que lo que está por llegar ya ha llegado. Es por este motivo que los asistentes al congreso hicimos un viaje al futuro, porque, al ser conocedores de lo que el sector ya ofrece, hemos podido imaginar las posibles consecuencias o los hipotéticos éxitos futuros: ciencia ficción en la construcción.

Este concepto [Construcción 4.0] se puede comprender mejor como el aprovechamiento de las nuevas tecnologías para elaborar sistemas industrializados con una mejor productividad

Un viaje al futuro

Desde el principio, la participación de Rebecca de Cicco, Premio European BIM Summit 2021, reflexionó sobre la evolución de la mujer en el sector. Analizando los últimos diez años, todavía se detecta una infrarrepresentación de las minorías del sector (como las mujeres), aunque está demostrado que la diversidad mejora la productividad. El futuro más amable que nos proyecta pasa por alentar y apoyar a las minorías, atraerlas a los cargos de mayor responsabilidad y celebrar sus logros.

El BIM es todavía un Frankestein con todos los órganos funcionando, pero donde cada uno de ellos tiene un origen diferente y donde encajan entre ellos de forma forzada y poco armónica

Durante las jornadas previas al congreso, y en la jornada misma, participaron más de cuarenta entidades, asociaciones, organismos y colegios profesionales que colaboran en la difusión y dan su apoyo al congreso y al sector. También participaron las principales empresas tecnológicas de nuestro sector para mostrar sus bondades, y en ocasiones sus carencias, durante las mesas redondas, los casos prácticos y, principalmente, en las tres salas simultáneas de la jornada BIM Experience.

Fruto de las diversas formas de entender y proponer el BIM, así como de las claras divergencias sobre dónde y cómo poner el acento en el BIM, se obtiene una imagen de lo que es el BIM todavía sombría, dispersa y desdibujada. Ciertamente, no se puede decir que la imagen de lo que es el BIM no sea nítida, porque cada parte que la conforma se ha ido construyendo durante las jornadas del EBS con profundidad de detalle y definición extensa, pero sí es necesario analizar globalmente, en la imagen de lo que es el BIM actual, las piezas no acaban de encajar de forma equilibrada. El BIM es, por tanto, todavía un Frankestein, con todos los órganos funcionando pero donde cada uno de ellos tiene un origen y motivo de ser diferente, y donde encajan entre ellos de forma forzada y poco armónica.

Es cierto que Frankestein-BIM ya dispone de los cinco sentimientos (vista, olfato, gusto, oído, tacto) en forma de sensores que captan la realidad de su entorno. Detectan la presencia, temperatura, grado de humedad, color, presión, nivel de iluminación, posición u orientación precisa de los objetos del entorno, nivel de ruido, composición química de los materiales, etc. Incluso podemos considerar que ya dispone de un sexto sentido, la premonición: la empresa BIMTRAZER presentaba su sistema de IA (inteligencia artificial), que es capaz de analizar las planificaciones temporales de obras ejecutadas en el pasado, extraer de ahí un aprendizaje sobre las relaciones que existen entre las diferentes tareas y los rendimientos de trabajo de cada partida, y de esta forma proponer una planificación temporal para las futuras obras con un minucioso detalle de las cargas de trabajo y de las fases de ejecución que requerirán equipos de refuerzo.

Memoria y capacidad de cálculo

Por otro lado, Frankestein-BIM tiene enganchado en la parte superior de la cabeza un poderoso cerebro para dotarlo de memoria y capacidad de cálculo. La memoria la aprovecha en diferentes aspectos, pero saca el máximo provecho con la capacidad de poder recordar todos los detalles de los PEyS (producto, equipo y sistema) que se utilizan en la obra. Desde el momento inicial del diseño de cada PEyS comienza a registrar cada dato y, así, puede recordar quién hizo su diseño, quien lo delineó, cuánto tiempo se tardó en modelarlo y en fabricarlo, dónde se va fabricar, quién fue el operario que lo verificó en fábrica, cuál fue su distribuidor, a qué precio de venta y con qué descuento, quién fue el transportista que lo llevó a la obra, cuál es su especificación técnica para cada característica y bajo el prisma de qué normativa, quien lo colocó en la obra y con qué supervisión, qué controles se ejecutaron durante los procesos de recepción, ejecución y obra terminada, y con qué resultados, cuál es la durabilidad estimada y qué mantenimiento se recomienda, cuál es el coste estimado para la vida útil prevista, cuál ha sido su huella de CO₂ en cada fase constructiva, cuál es su consumo y su capacidad como depósito de materia prima para un futuro desmantelamiento y reaprovechamiento, etc. Estos y mil datos más son recordados y ordenados para su análisis de forma individualizada o acumulativa.

La enorme capacidad de cálculo y computación de su cerebro muestra todo su potencial frente a los trabajos más exigentes, como la simulación o la analogía. La simulación entendida en todo el alcance que la palabra engloba. Lo que la experiencia de un técnico tarda años en pasar de intuición a conocimiento consolidado en Frankenstein-BIM lo asimila y justifica sin titubeo. Por un lado, puede simular su comportamiento estructural, con modelos-esquema simplificados o con cálculos de elementos finitos. Imaginemos la complejidad de aquellas matrices que utilizábamos para resolver situaciones simplificadas de estructuras isostáticas, pero elevado a la enésima potencia para simular diferentes escenarios con innumerables combinaciones, para incluir comportamientos graduales a lo largo del tiempo o con variaciones esporádicas de algunos aspectos. La fuerza de computación permite realizar modelos más complejos, con mayor grado de detalle, y con resultados más rápidos, más precisos y, a la vez, con márgenes de seguridad más confiables y controlados.

La fuerza de la computación permite realizar modelos más complejos, con mayor grado de detalle y con resultados más rápidos, precisos y, a la vez, con márgenes de seguridad más confiables

Capacidad de representación gráfica

Otro aspecto de la simulación es la capacidad de representación gráfica del modelo (iluminación, texturas, apariencia estética). Ya sea un inodoro, una instalación de climatización, una fachada de un edificio, un edificio completo, un barrio o una gran ciudad se pueden representar fácilmente con hiperrealismo en una pantalla para facilitar la comprensión, para ver el aspecto que mostrará con distintos escenarios o soluciones alternativas, y también para detectar interferencias y relaciones entre elementos del modelo. Esto facilita la toma de decisiones en cualquier fase, y como la representación se efectúa prácticamente en tiempo real, se integra perfectamente en cualquier proceso de trabajo.

Siguiendo con la simulación encontramos incontables campos que se analizan para encontrar las mejores soluciones. La optimización llega cuando se analizan todas las posibles alternativas, y fijando uno o más parámetros-resultado se puede decidir qué alternativa devuelve mejores resultados y, por tanto, es la óptima. Un caso habitual es el estudio de conducta en caso de incendios, donde se puede simular el comportamiento termodinámico de los humos y gases, la evolución de las temperaturas, la capacidad de los circuitos de evacuación en caso de emergencia, la pérdida de resistencia de la estructura o la deformación producida. Esta simulación está tan dominada que puede realizarse en los dos sentidos temporales: en la fase de diseño, para encontrar los mejores modelos, o en la fase posterior a un siniestro, para efectuar periciales donde determinar origen, causas y cronología de los hechos. Otras simulaciones conocidas, y comentadas durante el congreso son las que hacen referencia a la circulación que realizan las personas en un espacio, para determinar un itinerario entre dos espacios, para identificar los obstáculos en un recorrido que debe ser accesible o para estudiar los ritmos de entrada, uso y salida de los usuarios de edificios educativos, comerciales, sanitarios, deportivos, etc. También las simulaciones de producción y consumo de energías y suministros son ejemplos en los que la capacidad de previsión y dimensionado de los sistemas se ajustan perfectamente a las necesidades del sistema.

El gemelo digital

Son tantas las simulaciones posibles, y tan elevado el conocimiento sobre el modelo BIM, que este hecho se ha condensado en el concepto de gemelo digital. Este gemelo digital (digital twin) reproduce digitalmente, al más puro estilo Mátrix, una realidad física mediante una reproducción fiel en el mundo digital. Este mundo digital virtual es un reflejo del mundo real, una transposición de sus elementos, de sus condicionantes y de sus aleatoriedades, y por tanto, permite simular infinitos universos paralelos con infinitos escenarios diferentes y con la posibilidad de viajar al pasado y al futuro en cada una de sus dimensiones: tiempo, coste, calidad, etc.

La consagrada película Matrix definía este mundo simulado como un ambiente de relación entre cosas y sucesos creados y controlados artificialmente, algo muy cercano a la capacidad de los gemelos digitales.

En Frankenstein-BIM también cuenta con un ensamblaje de huesos para sustentar al resto de órganos. El sistema óseo está formado por componentes de hardware y software específicos. Las empresas tradicionales, como Autodesk, Benley, Graphisoft y Finalcad, llevan años nutriendo el ecosistema BIM con mejoras que facilitan el trabajo de los técnicos, incentivan la repetibilidad y buscan que la inversión en hardware y software tenga retorno. Estos huesos se unen difícilmente y no están bien conectados entre sí. Allí donde los humanos contamos con articulaciones, encontramos sucedáneos de articulaciones en forma de archivo de intercambio IFC o de convertidores de formatos o de plataformas aglutinadoras donde, en la mayoría de los casos, la información solo circula en un sentido. Los huesos son cada vez más robustos y capaces de sustentar la ingente cantidad de información que manejan, y donde crece un nuevo órgano rápidamente surge el hueso que lo aguantará. Cabe destacar la reciente aparición en el panorama internacional de la empresa ACCA software, con una visión muy fresca de la metodología BIM. Es una apuesta ambiciosa que desea afrontar el abanico más amplio posible de las necesidades técnicas con una plataforma unificada de trabajo con pago por suscripción.

Son tantas las simulaciones posibles y tan elevado el conocimiento sobre el modelo BIM que este hecho se ha condensado en el concepto de gemelo digital

Normativa y apoyo institucional

El sistema nervioso y circulatorio, el equivalente al ámbito normativo y al apoyo político e institucional, es todavía irregular y poco adaptado al resto de los órganos que componen en Frankenstein-BIM. Sin embargo, ha sido realmente iluminadora la experiencia compartida por el Ministerio de Economía y Comunicación de Estonia. En su país, son 100 % digitales desde 2001, y el uso de portales administrativos digitales, el uso del DNI digital o el registro y catastro digitales son elementos plenamente incorporados en el día a día de los ciudadanos. De la mano del proyecto EUBIM impulsan la estandarización europea y la transferencia de conocimiento. Claramente, el BIM en Estonia es la arteria aorta de nuestro particular monstruo. Desgraciadamente, la circulación se encuentra alterada por los diferentes “anchos de vía” al cambiar de estados miembros, lo que acaba generando una heterogénea implantación en los distintos estados y una falta de consenso y homogeneización. El apoyo institucional desde el ámbito educativo y la incorporación legislativa para empujar el crecimiento productivo también se muestra irregular en cada estado. Han sido fantásticas las experiencias en la Universidad ETH Zurich o en la Universidad de Florida, desde donde se justifican las apuestas por el BIM en defensa de la reducción del uso de los recursos físicos o el prototipado y la simulación para madurar virtualmente y evitar los errores en la vida real.

El arquitecto técnico es uno de los profesionales con mejor capacidad de adaptación a los cambios para asumir estos nuevos papeles profesionales que van apareciendo

Cambio de modelo productivo

No puedo evitar hablar en este viaje a la ciencia ficción en el BIM, de la sección de terror. Son muchas las voces que comienzan a alertar al respecto de lo que puede suponer la revolución tecnológica. No suena muy moderno recuperar las voces de los trabajadores de las fábricas que, a finales del siglo xviii, maldecían a las máquinas y a las cadenas productivas que acabarían con sus puestos de trabajo, pero es imposible evitar pensar en la acelerada evolución que la tecnología está comportando en todos los sectores, y sus posibles implicaciones. Los cambios que se están produciendo recientemente son disruptivos y rompen con el pasado de forma radical y aparentemente irrevocable: comunicación, transportes, cultura, logística, etc.

El cambio de modelo productivo con la irrupción de las nuevas tecnologías está dejando atrás muchos puestos de trabajo, sobre todo aquellos más artesanales y que conllevan menor valor añadido. Habitualmente se defienden estas pérdidas con la creación de nuevos puestos de trabajo con mayor formación y aportación de mayor valor añadido. El arquitecto técnico, concretamente, es uno de los profesionales con mejor capacidad de adaptación a los cambios y con mayor capacidad para asumir estos nuevos papeles profesionales que van apareciendo. Sin embargo, el sudor frío y los escalofríos comienzan al reflexionar de manera pesimista sobre dónde nos llevaran algunas de las experiencias que se compartieron en el congreso y que contemplamos maravillados:

• Dados unos terrenos en Moscú y la necesidad de construir 10.000 viviendas, la empresa City Thinking, de la mano de Álvaro Sánchez Palma, utilizó su sistema de inteligencia artificial para diseñar de forma automática y prácticamente instantánea el planeamiento urbanístico de la zona y proyectos arquitectónicos de todos los edificios. El resultado del proceso es una malla urbana sostenible que se construye con módulos prefabricados basados en un catálogo de apartamentos preestablecido. Plan director, planeamiento local con usos específicos en cada solar, proyectos de construcción con distribuciones interiores y detalles ejecutivos de construcción a un clic de distancia. Aquí acaban de morir algunos personajes secundarios de la película…

• Ya se ha explicado anteriormente cómo los especialistas en planificación temporal de obras ponían fin a su papel principal de la sanguinaria mano de la IA (inteligencia irtificial) con capacidades premonitorias.

• Uno de los platos fuertes fue la aparición en el escenario de un robot de la empresa catalana Scaled Robotics, con capacidad para desplazarse por la obra para identificar los elementos de su entorno y para compararlos con el modelo digital proyectado. Esto puede hacerlo con una precisión milimétrica gracias al sensor tipo LIDAR que incorpora. Otra empresa propone una solución similar sin el robot, incorporando el sensor en el casco de los trabajadores. El potencial es enorme: informes sobre el adelanto de las tareas en tiempo real, identificación de deficiencias en etapas muy iniciales, alerta por carecer de los elementos necesarios de seguridad y salud, etc. La película se oscurece y solo quedan los chirridos de los dientes de los técnicos…

Los cambios que se están produciendo recientemente son disruptivos y rompen con el pasado de forma radical y aparentemente irrevocable: comunicación, transportes, cultura, logística…

De forma voluntaria o involuntaria, las automatizaciones todavía se encuentran acotadas por la intervención humana. La persona que marca las necesidades iniciales de un proyecto, el técnico que fija los criterios para evaluar el resultado de un análisis, el que escoge una de las cuatro soluciones más óptimas que ha encontrado la IA o el operario que abre la puerta a primera hora de la mañana para que entre el robot escaneador son todavía elementos esenciales. Este escenario funesto y a la vez enormemente inspirador pudo vislumbrarse en el discurso de los ponentes más agudos. Aquellos que han dejado de poner el foco en la tecnología y que han vuelto a ponerlo en la sociedad y en los técnicos.